Terminal 4 portu lotniczego Madryt-Barajas: falisty dach pejzażowy wspierany stalą ArcelorMittal

Szczegółowe informacje

T4: Projekt i budynki

Terminal 4 lotniska Barajas w Madrycie został otwarty w 2006 roku w odpowiedzi na spektakularny wzrost transportu lotniczego w ostatnich latach. Celem było utworzenie nowego węzła na południu Europy, który będzie głównie wykorzystywany jako punkt połączenia między Europą a Ameryką Łacińską.

Projekt obejmuje prostą konfigurację utworzoną przez trzy budynki: budynek terminala, budynek satelita i parking.

Budynek terminala

Przystosowany dla lotów krajowych oraz lotów w obszarze Schengen, budynek terminala pasażerskiego rozciąga się na powierzchni 470.000 m2, osiągając maksymalną długość doków 1.142 metrów. Funkcjonowanie lotniska rozciąga się na trzy równoległe budynki, oddzielone wolnymi, pokrytymi świetlikami przestrzeniami, nazywanymi 'kanionami'. Ogółem występuje sześć poziomów: trzy nadziemne i trzy podziemne.

W pierwszym, najbliższym budynku, na odpowiednich poziomach znajdują się 174 stanowiska odprawy pasażerskiej i hala przylotów - obok urzędu celnego. W drugim znajdzie się kontrola bezpieczeństwa i strefa handlowa. Ostatni budynek -jest strefą poczekalni i bramką dla pasażerów, z bezpośrednim dojściem do samolotów dzięki 36 rękawom. W obiekcie tym znajdują się perony automatycznej kolejki zapewniającej połączenie, pod pasami startowymi, między terminalem a Satelitą.

Budynek Satelita
W odległości 2 km od budynku terminalu, pomiędzy czterema pasami startowymi, Satelita, na powierzchni blisko 315.000 m2 obsługuje głównie loty międzynarodowe.

Składa się on z dwóch budynków z jednym tylko 'kanionem', w każdym budynku występuje sześć poziomów. Pierwszy budynek przeznaczony jestdo wsiadania i wysiadania pasażerów poprzez dwa różne poziomy. Mierzy 927 m długości i obejmuje 26 wyjść, w tym 16 podwójnych, co oznacza, że mogą być tam obsługiwane dwa samoloty. W drugim budynku znajduje się kontrola paszportowa i strefa handlowa.

Parking
Oferujący ponad dziewięć tysięcy miejsc postojowych, składa się z sześciu pięciopiętrowych modułów, zapewniających połączenie z terminalem dzięki dwóm korytarzom dla pieszych, przechodzącym przez strefy dostępu dla samochodów, przystanek kolejki i metra na pośrednim poziomie pomiędzy wyjazdami i wjazdami

Tunel łączący budynki pod pasami startowymi 
Jak już wcześniej wspomniano, w celu zapewnienia łączności pomiędzy budynkami Portu Lotniczego i Satelity w projekcie przewidziano tunel pod pasami startowymi. Na jego niższym poziomie kursować będą pojazdy dostawcze, automatyczna kolejka wahadłowa dla pasażerów (APM) oraz zautomatyzowany system transportu bagażowego (SATE).

Opis konstrukcji

Na poziomie konstrukcji, budynek Portu Lotniczego, podobnie jak budynek Satelity, składa się ze słupów i belek z betonu zbrojonego, z której wychodzą metalowe podpory podtrzymujące główne kręte belki metalowe dachu. 

W ten sposób stworzona została powierzchnia z powtórzonym obciążeniem modularnym, obejmującym całą powierzchnię budynków. W projekcie konstrukcji istotnym jest fakt, że kurtynowa ściana elewacji odgrywa podstawową rolę w zapewnieniu stabilności całej konstrukcji, usztywniając dach elementami kutymi w betonie, poprzez system prętów ze stali nierdzewnej wzdłuż obwodu budynków

Belki główne: Przy długości do 72 metrów na piętrze, profil geometryczny, zdefiniowany przez główne belki, odgrywa istotną rolę dla wrażenia, jakie wywołuje budynek. Ma formę skrzydła mewy, typu podwójnego, symetrycznego 'T' o zmiennych brzegach, począwszy od 1500 mm w centrum do 750 mm w podporach, natomiast skrzydła - 500 mm szerokości i 30 mm grubości. Korpus budynku ma stałą grubość 15 mm.

Odnośnie jakości stali, wybrano S355 J2G3, z wyjątkiem stref bardziej zaokrąglonych, gdzie trzeba było wzmocnić jakość skrzydeł poprzez zastosowanie S420N, z powodu wzrostu napięcia spowodowanego odchyleniem na skutek działania siły podłużnej.

Poprzez uformowanie łuków pomiędzy głównymi belkami, zainstalowano prostopadle dodatkowe belki, z przerwami między nimi o wielkości 3.50 m. Są one oznaczone przez kształtowniki walcowane IPE-500, HEB-500 oraz HEB-700, ze stali S355 J2G3. Na nich zainstalowano taśmy z UPN 100 i stali S275, na których opiera się pokrycie dachowe.

W celu uniknięcia wyboczenia niektórych części wzdłuż dachu, zostały zainstalowane specjalne rozpórki, między innymi w celu lepszego rozłożenia sił poziomych i przeniesienia obciążenia na wsporniki.

Złącza kompensacyjne znajdują się co 72 m, w odpowiednim stosunku ze złączami kompensacyjnymi budynku, umieszczonymi poprzecznie po jednej stronie głównej belki, z podporą kulistą dla wszystkich dodatkowych wsporników.

Podpory metalowe w kształcie litery 'V': Każda z głównych belek składa się z czterech punktów podparcia, dwóch środkowych i dwóch na końcach.

Wszystkie umieszczone na stalowych podporach, są jednocześnie umocowane w specjalnie do tego celu zaprojektowanych przyściennych, betonowych listwach, zbiegając się ze wspornikami konstrukcji budynku.

Środkowe wsporniki, w formie ściętego stożka, ulegają nachyleniu tworząc kształt litery 'V', ze średnicą 750 mm na podstawie i 400 mm w górnej części. Mają 16 mm grubości i wykonane są ze stali S355. Z głównymi belkami połączone są złączem kulistym ze stalową śrubą mocującą (stal 42 CrM04+QT).

Produkcja wsporników metalowych w kształcie litery 'Y'

Rury o przekroju elipsy Ø480x240x14 mm przeszły dokładny proces zginania poprzez grzanie indukcyjne. Operacji tej dokonano przy zmiennej temperaturze od 800 do 900ºC działając połączoną siłą zginania i kompresji wzdłuż osi przewodu.

Proces można opisać w następujący sposób:

- Zasadniczo, układa się rury w taki sposób, aby pierścień indukujący łączył się ze znakiem wyjściowym rozwoju krzywej. Po umieszczeniu rur przednia część pochwycona jest przez hydrauliczną szczękę - rozpoczyna się operacja zginania. Pierścień indukujący rozgrzewa pas rury, po osiągnięciu temperatury wyjściowej, uruchamiany jest nacisk ruryu przez tylną część. Gdy zwalniają się szczęki, nacisk przesuwa się na szynę. 

Powstaje efekt zginania, co powoduje, że rura ulega zakrzywieniu  przez  znajdującą się pod induktorem taśmę. Temperatura taśmy kontrolowana jest przez dwa termometry optyczne, jeden umieszczony w kierunku grzbietu, drugi - w kierunku podniebienia.  

Aby umieścić rurę w maszynie, gdy przęsło ma tylko jedno wygięcie lub gdy jest to jedna z pierwszych prób, wystarczy umieścić generator, który został umocowany wcześniej jako grzbiet w części  zewnętrznej.  

Efektem tego rodzaju zginania jest szybkie i natychmiastowe ogrzewanie i schładzanie mikro-odcinków rury (dzięki ciągłemu, delikatnemu zraszaniu, by nie uszkodzić materiału). Powoduje to, że czas zachowania temperatury zginania jest bardzo krótki, nie powodując w konsekwencji transformacji materiału, która możliwa jest być może poprzez efekt fizyczny kompresji powodującej w ogrzanej taśmie nacisk za przewodem. W zgiętym materiale dochodzi do niewielkiego rozdrobnienia ziarna